NTC溫度傳感器的選擇與安裝應(yīng)用

眾所周知，NTC溫度傳感器是一種常用的溫度測量儀器，被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)當(dāng)中。所以在選購NTC溫度傳感器的時(shí)候需要通過多個(gè)方面來考慮，如果選購的NTC溫度傳感器不合適在使用的時(shí)候很容易造成一定的損壞。那么要怎樣選用呢?綜合聚英電子實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行說明：

　　第一：根據(jù)應(yīng)用的工作溫度范圍不同來選材。NTC溫度傳感器作為測溫用的敏感元器件。根據(jù)其工作溫度范圍的不同來選擇不同的材質(zhì)至關(guān)重要。傳感器一般由感溫頭(金屬外殼或塑膠外殼)，線材，端子及連接器，環(huán)氧樹脂或其他填充材料等組成。要根據(jù)不同的工作環(huán)境溫度來選擇不同的材質(zhì)。如：工作溫度在105度以內(nèi)的，宜選用耐溫105度PVC線，工作溫度到125度的，選用耐溫125度左右的輻照線，溫度高達(dá)200度時(shí)，應(yīng)選用鐵氟龍線或硅膠線。

　　第二、根據(jù)工作場合所要求測溫的精度來選型。精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，是關(guān)系到整個(gè)測量系統(tǒng)測量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測量系統(tǒng)的精度要求就可以。

　　決定NTC溫度傳感器精度的有兩個(gè)因素：①是熱敏電阻本身的誤差。熱敏電阻的阻值誤差，B值誤差越小，測量精度越高。②是傳感器的感溫頭與測溫對(duì)象的接觸方式。直接接觸的比間接接觸的測量精度要高。

另因NTC熱敏電阻的R-T曲線是非線性的。不可能保證在很寬的工作溫度范圍內(nèi)的精度都是一樣的。因此，要想得到較高的測量精度。選定工作場合的中心工作溫度點(diǎn)(一般中心工作溫度點(diǎn)精度最高，根據(jù)R-T曲線的離散性，離中心工作溫度點(diǎn)越遠(yuǎn)的溫度點(diǎn)，精度誤差會(huì)逐漸加大)。如：用于測人體體溫的傳感器，一般會(huì)選擇37度左右作為中心工作溫度點(diǎn)。

　　第三：根據(jù)所使用的工作場合所要求的靈敏度來選型。不同的應(yīng)用場合要求NTC溫度傳感器的響應(yīng)速度快慢不一，而不同的材料有不同的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　影響NTC溫度傳感器響應(yīng)速度的因素有：①是熱敏電阻芯片的熱時(shí)間常數(shù)。熱時(shí)間常數(shù)小的，響應(yīng)速度快。②是感溫頭外殼材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)高的材料熱傳導(dǎo)性能優(yōu)良。③是感溫頭尺寸的大小，感溫頭尺寸小的，熱傳導(dǎo)時(shí)間會(huì)相應(yīng)短，反應(yīng)速度會(huì)快一點(diǎn)。④是感溫頭內(nèi)部填充的導(dǎo)熱膠。感溫頭內(nèi)填充了導(dǎo)熱系數(shù)高的導(dǎo)熱硅脂的會(huì)比沒填充\填充了導(dǎo)熱系數(shù)低的導(dǎo)熱硅脂反應(yīng)速度快。

　　第四：根據(jù)測量對(duì)象和測量環(huán)境的不同來選型。不同的工作環(huán)境，溫濕度條件不同。不同的測量對(duì)象，也有不同的要求。(如水溫的測量，人本體溫的測量等)，因此，這就需要NTC溫度傳感器要有良好的絕緣性。在選型時(shí)，在考慮工作環(huán)境溫度范圍時(shí)，同時(shí)要兼顧考慮到工作環(huán)境的濕度，有否接觸到水或水蒸氣，有否接觸到人體，有無耐壓要求。

不同的材料附著力，密封性及耐溫特性都是不一樣的。如： NTC溫度傳感器最常見的填充材料-----環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂具有良好的密封性和附著力，耐溫可以高達(dá)150度。但與金屬殼的附著力相對(duì)塑料材質(zhì)要弱。相對(duì)于與線材的附著力而言，環(huán)氧樹脂與PVC線的結(jié)合致密性最好，輻照線次之，鐵氟龍線最差。因此，在選材時(shí)，并不是耐溫越高的材質(zhì)越好，只要是滿足于工作溫度范圍的材質(zhì)，且與填充材料附著力好的材料才是最合適的。

　　第五：注意NTC溫度傳感器的穩(wěn)定性。溫度傳感器在使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。

影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除NTC熱敏電阻芯片的穩(wěn)定性，可靠性，傳感器本身和結(jié)構(gòu)，還有傳感器的使用環(huán)境。要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。穩(wěn)定性的確認(rèn)從以下三個(gè)方面著手：①是選用高可靠的熱敏電阻芯片作為核心。②是選用合理的結(jié)構(gòu)，要有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。③是針對(duì)不同的使用環(huán)境，選用不同的填充材質(zhì)。

　　安裝注意：

　　在設(shè)計(jì)溫度傳感器安裝時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品特性和安裝位置的不一樣，在安裝溫度傳感器的時(shí)候會(huì)遇到這樣或是那樣的問題，比如說：溫度傳感器安裝位置會(huì)影響其響應(yīng)速度、探頭安裝的密封性、傳感器安裝簡易或者復(fù)雜、溫度探針外殼材質(zhì)的選擇等等，這些都會(huì)影響其性能和使用壽命，只有妥善安裝好了溫度傳感裝置、選擇好了探頭外殼材質(zhì)、才能準(zhǔn)確測溫，精準(zhǔn)計(jì)數(shù)。

　　NTC溫度傳感器安裝時(shí)要注意機(jī)械強(qiáng)度，特別是要注意安裝的位置不允許有水分以免探頭灌封口水分滲透損壞NTC熱敏電阻芯片。另外，為了避免保護(hù)管的熱損失會(huì)對(duì)元件的溫度產(chǎn)生影響，還需要考慮到流向和保護(hù)管的插入長度、外形、隔熱、保溫等問題。

　　就NTC溫度探頭響應(yīng)速度來說取決于探頭外殼的材質(zhì)、探頭外殼的壁厚、環(huán)氧樹脂膠的導(dǎo)熱性能、NTC頭部尺寸的大小等等。在熱導(dǎo)率大的水中和熱導(dǎo)率相對(duì)小的空氣中，響應(yīng)速度是不一樣的。保護(hù)管內(nèi)徑和外徑的不同不會(huì)對(duì)響應(yīng)時(shí)間有影響。

除此之外，還應(yīng)該注意，溫度傳感器在安裝時(shí)，應(yīng)該選擇盡量具有代表性的安裝地點(diǎn)，需避免死角安裝，避開強(qiáng)磁場或者是熱源，減小外部因素對(duì)結(jié)果的影響。而且，溫度傳感器最好能夠垂直安裝，防止由于高溫產(chǎn)生變形，宜在管道彎曲處安裝。另外還要注意對(duì)溫度傳感器的衛(wèi)生保護(hù)和后期維護(hù)，才能保證傳感器可以正常工作。